[發明專利]一種電池負極板和膏及其中組分最優配比范圍的確定方法

在審

• 申請號: 201910394271.2
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN110085844A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 閆大龍;李娟;馬洪濤;楊云珍
• 申請（專利權）人: 超威電源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/56;H01M4/62;H01M4/20;H01M4/04;H01M10/06;G01N3/30;G01M7/08;G01R31/382
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏;丁昱

本發明公開了一種電動助力車電池負極板和膏，包括和膏鉛粉，還包括改性短纖維，改性短纖維與和膏鉛粉均勻混合，改性短纖維的單根纖維直徑為5～7μm，改性短纖維與和膏鉛粉的重量比為7:10000～8:10000。本發明還公開了該一種電動助力車電池負極板和膏中改性短纖維最優配比范圍的確定方法。本發明提供的電池負極板和膏采用了新型的短纖維及其最優配比范圍的確定方法，短纖維與現有短纖維相比，在用量相當的情況下可增加活性物質機械強度，進而提高負極板跌落強度，降低分刷板報廢率，同時又不會導致最終電池性能降低，因此可提高電池比能量，利于電動助力車電池進一步挖掘減重潛力。

技術領域

本發明涉及一種電池新材料中相關組分最優添加量的確定方法，更具體地說，它涉及一種電動助力車電池負極板和膏及其中改性短纖維最優配比范圍確定方法。

背景技術

短纖維作為鉛酸電池極板的重要組成部分，在電池中發揮著舉足輕重的作用。短纖維是活性物質的骨架，在極板中構成三維網狀結構，增強了極板的機械強度。加入短纖維后，在涂板過程中鉛膏容易成型，同時也在一定程度上防止了固化干燥過程中極板的開裂和減少了裝配過程中極板的脫粉。中國鉛酸蓄電池標準技術會制定的《電動助力車用閥控式鉛酸蓄電池》新國標于2018年7月1日正式執行，標準里首次將鉛酸蓄電池質量比能量作為判定是否符合新國標的標準之一。電動車電池市場競爭日趨激烈，需不斷技術創新，不斷提高電池的比能量和降低電池材料投入成本方能跟上行業發展的腳步。

目前，電動助力車電池減重需求迫在眉睫，當前主要通過負極板板柵減重和活性物質的減少來實現電池減重，但這會導致負極板跌落強度下降，分刷板報廢率急劇增加，電池性能下降等現象，給電動助力車電池的進一步降重的帶來了困擾。以上問題的產生與負極和膏中的短纖維的含量變化有極大關系，短纖維的用量控制以不損害電池性能為原則，為了兼顧減重、性能保持及成本控制等多個方面的要求，極有必要在改良短纖維自身性能這個方向上另辟蹊徑。但當前在行業內缺少符合條件的新型短纖維，以及新型短纖維在負極和膏中合適配比的確定方法。公開號為CN107403934A的發明專利于2017年11月28日公開了一種鉛酸蓄電池極板用短纖維，包括多根長度為≤6mm的有機纖維，所述的有機纖維單纖細度為0.15-0.8D，應用該發明，提高了極板的強度，降低生產過程中的廢損，增加活性物質的機械強度，防止脫落，從而提高循環性能；同時減少浮粉產生，還可以提高正極板的孔率，提高初容量。但該發明雖然提到了一種鉛酸蓄電池極板用短纖維，卻未對怎樣確定短纖維的最優添加量進行詳細說明。

發明內容

現行的電動助力車電池缺少理想的負極板和膏，以及負極和膏中主要組分合適配比的確定方法，導致在努力實施電池減重的同時無法兼顧電池性能保持及成本控制，為克服這些缺陷，本發明提供了一種可同時兼顧電池減重、電池性能保持及成本控制等方面要求，利于電動助力車電池進一步挖掘減重潛力的電動助力車電池負極板和膏，以及負極板和膏中組分最優配比范圍的確定方法。

本發明的技術方案是：一種電動助力車電池負極板和膏，包括和膏鉛粉，還包括改性短纖維，改性短纖維與和膏鉛粉均勻混合，改性短纖維的單根纖維直徑為5～7μm，改性短纖維與和膏鉛粉的重量比為7:10000～8:10000。通過試驗發現，單根纖維直徑為5～7μm的改性短纖維可更好地與和膏鉛粉及其它添加劑結合，用此種改性短纖維按照7:10000～8:10000的配比制成的電動助力車電池負極板和膏在涂板后制成的電池負極板的自身強度可得到提高，在電池負極板后續的分刷加工中不易出現切傷、變形等問題，可有效降低電池負極板的分刷報廢率，與此同時還能在最終制成電池時維持電池性能基本不變，以及合理的費效比,因此有助于電動助力車電池進一步挖掘減重潛力。

作為優選，所述改性短纖維的單根纖維長度為2.5～3.2mm。單根纖維長度控制在2.5～3.2mm，既有利于改性短纖維與和膏鉛粉及其它添加劑混合，又利于改性短纖維在極板和膏中糾纏交聯，構筑三維網狀結構，增強極板的機械強度。